北京市地标产业草莓2019—2020年重金属含量特征及其健康风险分析

摘要 ［目的］掌握北京市地标产业草莓的重金属含量状况及其潜在健康风险情况。［方法］利用石墨炉原子吸收法和原子荧光法检测分析2019和2020年从北京市草莓主产区随机抽样的草莓样品的镉、铅、铜、铬、总砷和总汞6种重金属含量；采用内梅罗单因子污染法（Pi）和综合污染指数法（P综）进行污染等级评价；采用非致癌的目标危害系数法（THQ）和总目标危害系数法（TTHQ）进行食用安全性健康风险评定。［结果］2019和2020年采样的草莓样品中6种重金属含量100%合格，没有超标样品；铜的平均含量水平分别为0.25和0.22 mg/kg；其他5种重金属平均含量均小于0.021 mg/kg；总汞的检出率均为0，铅、铬和总砷的检出率均小于45%，镉和铜的检出率达到70%以上。2019年Pi分析草莓样品重金属污染等级为98.7%以上优良，剩下均为安全，P综分析草莓样品重金属污染等级为100%优良；2020年Pi分析和P综分析草莓样品重金属污染等级均为100%优良。2019和2020年草莓6种重金属的THQ平均值在10-3～10-4范围内；TTHQ平均值均为0.003 1；THQ和TTHQ值远远小于1，不存在潜在的重金属摄入的健康风险。［结论］北京市地标产业草莓样品的重金属含量100%合格，从Pi分析看2019年以优良为主，2020年100%优良；长期食用草莓不存在潜在的重金属摄入健康安全风险，且草莓的重金属控制朝着稳中向好的方向发展。

关键词 重金属；目标系数法；总目标危害系数；健康风险

中图分类号 TS 201.6  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2023）02-0172-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.02.043

Heavy Metal Content Characteristics and Health Risk Analysis of Strawberry in Beijing Landmark Industry during 2019-2020

CHEN Li-ping1，ZHANG Wei-dong1，ZHANG Hong-yu2 et al

（1.Changping District Farmland Protection Station，Beijing 102200;2.Changping District Animal Husbandry and Aquatic Product Technology Promotion Station，Beijing 102200）

Abstract ［Objective］To understand the heavy metal content and potential health risks of strawberry in the landmark industry of Beijing.［Method］The contents of cadmium，lead，copper，chromium，total arsenic and total mercury in strawberry samples randomly sampled from major strawberry producing areas in Beijing in 2019 and 2020 were detected and analyzed by graphite furnace atomic absorption spectrometry and atomic fluorescence spectrometry.Single factor pollution method （Pi） and Nemero comprehensive pollution index method （P comprehensive） were used to evaluate the pollution level;the non carcinogenic target hazard coefficient method （THQ） and total target hazard coefficient method （TTHQ） were used to assess the health risk of food safety.［Result］The content of 6 kinds of heavy metals in strawberry samples sampled in 2019 and 2020 was 100% qualified，and there was no sample exceeding the standard;the average content level of copper was 0.25 mg/kg and 0.22 mg/kg respectively.The average content of other five heavy metals is less than 0.021 mg/kg;the detection rate of total mercury was 0，the detection rate of lead，chromium and total arsenic was less than 45%，and the detection rate of cadmium and copper was more than 70%.In 2019，Pi analysis showed that the heavy metal pollution level of strawberry samples was above 98.7% excellent，and the rest were safe.According to P comprehensive analysis，the heavy metal pollution level of strawberry samples was 100% excellent;in 2020，the pollution level of heavy metals in strawberry samples by Pi analysis and P comprehensive analysis was 100% excellent.The average THQ of 6 heavy metals in strawberry in the past two years is 10-3～10-4;the average value of TTHQ is 0.003 1;THQ and TTHQ values are far less than 1，so there is no potential health risk of heavy metal intake.［Conclusion］The heavy metal content of strawberry samples in Beijing’s landmark industry is 100% qualified.From Pi analysis，it is mainly excellent in 2019，and 100% excellent in 2020;there is no potential health and safety risk of heavy metal intake for long-term consumption of strawberry，and heavy metal control of strawberry is developing towards a stable and good direction.

Key words Heavy metals;Target Hazard Quotient;Total target hazard quotient;Health risk

作者简介 陈利平（1983—），女，湖北咸宁人，高级农艺师，从事农产品质量安全研究。通信作者，高级农艺师，从事耕地保护和农产品质量安全研究。

收稿日期 2022-02-28

草莓（Fragaria ananassa Duch）味道酸甜可口，营养丰富，还具有一定的保健功效［1］。北京地标产业草莓因果形饱满，光泽亮丽，口感纯正深受人们喜爱。随着北京工业化和城镇化的发展﹑雾霾天气的出现，工业“三废”﹑环境﹑农产品的种植、运输和销售等引入重金属污染的途径不断增加。草莓较为普遍的种植方式是大棚种植，这种非开放的种植条件和固定化的种植方式更容易造成土壤中重金属积累，而重金属污染最终会影响到草莓的品质和食用安全［2］。重金属还可以通过食物链在人体内累积且降解时间很长，这可能会给消费者带来一定的健康安全风险隐患。目前对北京食用农产品中重金属含量的调查分析及健康风险评价有大量报道［3-7］。目前有关北京地标产业草莓的重金属含量调查分析不多［1，8］，同时鉴于消费者长期食用草莓可能存在健康安全风险隐患，笔者于2019和2020年连续2年从北京草莓主产区随机抽取草莓样品作为分析对象进行了摸底调查，主要对人体健康危害较大［9］的镉、铅、铬、总砷和总汞元素和日常检出较频繁的铜元素［8］共6种重金属元素进行检测和健康安全风险分析，了解北京地标产业草莓的重金属含量及其健康风险情况，为北京地标产业草莓的消费者提供参考的数据库，也为北京地标产业草莓的食品质量安全提供科学的数据支持。

1 材料与方法

1.1 样品的采集

2019和2020年在北京市昌平区草莓季1—5月，根据草莓主要种植区域分布情况，选择草莓棚栋数多、产量大，具有代表性的基地和散户进行随机抽样，2019年共抽取308份草莓样品，2020年共抽取249份草莓样品，参照新鲜水果和蔬菜取样方法GB/T 8855—2008［10］，每个样采1 kg草莓，采用四分法制样，每个样品盒含样品量200 g。

1.2 样品的制备和检测

样品制备参照GB/T 8855—2008［10］方法，按照GB 5009.15—2014［11］镉，GB 5009.12—2017［12］铅第一法和GB 5009.13—2017［13］铜第一法，GB 5009.123—2014［14］铬，GB 5009.11—2014 ［15］总砷第二法，GB 5009.17—2014［16］总汞第一法，分别进行无机前处理和上机测定，方法和检出限以及参考剂量（RFD）见表1 。每个样品重复2次，每批检测样品带质控样，对于超标样品进行复测。

1.3 数据计算公式

（1）重金属元素含量以X表示，按式（1）计算［11-16］：

X=（C-C0）×V/W×F（1）

式中，X为重金属含量，μg/kg；C0为空白浓度，ng/mL；C为直读浓度，ng/mL；V为定容体积，mL;F为稀释倍数；W为取样量，g。

（2）内梅罗单因子污染指数法和综合污染指数法［24-25］评价模式分别如式（2）、（3）：

Pi=Ci/Si（2）

P综=Pmax2+P平均22（3）

式中，Pi为某金属元素的内梅罗单因子污染指数；Ci为该重金属元素含量的实测值；Si为重金属元素的评价标准值；P综为内梅罗综合污染指数，Pmax为各因子污染指数Pi中的最大值，P平均为各因子污染指数的平均值。

（3）草莓平均摄入量根据式（4）计算［26］：

FIR=（Y-E-P）（1-R）P0×T（4）

式中，FIR为膳食平均摄入量，g/d；Y为2019年草莓总产量，g，2019年草莓总产量为327.6万t［27］；E为2019年鲜草莓出口量3 678 175 000 g［28］；P为加工消耗量，加工消耗率按5%，储藏损失率R按30%计算［29］；P0为我国大陆人口总数量，我国大陆总人口按14.1亿计［30］；T为草莓年消费时间，d，草莓消费时间为180 d。计算出FIR为8.6 g/d。

（4）单一重金属目标危害系数根据式（5）计算［3］；复合重金属危害系数按式（6）计算：

THQ=EF×ED×FIR×X1 000×RFD×m×t=X×FIR1 000×m×RFD（5）

TTHQ=THQ（6）

式中，EF为暴露频率，d/a；ED为暴露持久性，a；RFD为径口参考剂量，μg/（kg·d）;t为非致癌性暴露的平均时间，d，t取值为整数76年［31］ ，t=365 d/a×76 a=27 740 d；X为危害物含量，μg/kg，通过式（1）计算得出；m为平均体质量，kg，根据2015年中国居民营养与慢性病状况报告，我国居民平均体质量为61.8 kg［32］。

健康风险分析采用目标危害系数（target hazard ouotient，THO）法。THO法是2000年美国国家环境保护局建立的一种评价非致癌污染物风险的方法［33-35］。THO法可同时评价单一重金属对暴露人群的健康风险和多种重金属综合对暴露人群的健康风险。该方法假定污染物吸收剂量等于摄入剂量，以人体摄入污染物剂量与经口参考剂量的比值作为评价标准。

1.4 结果判定的依据

按照GB 5009 ［11-16］中各种方法检出限的规定判定检出情况（表1）；参照GB 2762—2017［17］对蔬菜水果类别的最大残留限量和GB 151199—94［18］的规定判定超标情况（表1）；分别按内梅罗单因子污染指数法和综合污染指数法对污染因子等级进行判定（表2）；健康安全风险根据THO和TTHQ值进行判定，如果THO<1.0，则说明暴露人群没有明显的健康风险，反之，则存在健康风险［36］；如果TTHQ≤1.0，表明没有明显的负面影响；TTHQ为1.0～10.0时，表明对人体健康产生负面影响的可能性大；当TTHQ>10.0 时，表明存在慢性毒性效应［37］。